KR20150030449A - 발광 소자 - Google Patents
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Abstract
실시 예는 제1 반도체층, 상기 제1 반도체층 상에 배치되는 제2 반도체층, 및 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하는 발광 구조물, 및 상기 발광 구조물 상에 마련되고, 높이가 서로 다른 복수의 볼록부들을 포함하는 광 추출부를 포함하며,상기 복수의 볼록부들 중 이웃하는 볼록부들 사이에는 높이의 차이가 존재한다.
Description
실시 예는 발광 소자에 관한 것이다.
GaN 등의 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체는, 우수한 물리적, 화학적 특성으로 인해 발광 다이오드(LED), 레이저 다이오드(LD), 태양 전지 등의 반도체 광소자의 핵심 소재로 각광을 받고 있다.
Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체 발광 소자는 청색 및 녹색광 대역을 포함하며, 큰 휘도와 높은 신뢰성을 가질 수 있어, 발광 소자의 구성 물질로 각광을 받고 있다.
발광 소자의 광 효율은 내부양자효율(internal quantum efficiency)과 광추출효율(light extraction efficiency, "외부양자효율"이라고도 함)로 결정될 수 있다.
그런데 발광 소자를 구성하는 질화물 반도체층은 외부대기 또는 봉합 물질이나 기판에 비하여 큰 굴절률을 가지므로, 빛의 방출 가능한 입사각 범위를 결정하는 임계각이 작아질 수 있고, 이로 인하여 활성층으로부터 발생한 광의 상당 부분은 질화물 반도체층의 내부로 전반사되어 광 손실이 발생하고, 광 추출 효율이 낮아질 수 있다.
실시 예는 광 추출 효율을 향상시킬 수 있는 발광 소자를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자는 제1 반도체층, 상기 제1 반도체층 상에 배치되는 제2 반도체층, 및 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하는 발광 구조물; 및 상기 발광 구조물 상에 마련되고, 높이가 서로 다른 복수의 볼록부들을 포함하는 광 추출부를 포함하며, 상기 복수의 볼록부들 중 이웃하는 볼록부들 사이에는 높이의 차이가 존재한다.
상기 광 추출부는 상기 제2 반도체층의 상부 표면의 일 영역으로부터 돌출되는 복수의 제1 볼록부들; 및 상기 제2 반도체층의 상부 표면 다른 영역으로부터 돌출되는 복수의 제2 볼록부들를 포함하며, 상기 제1 볼록부들의 높이와 상기 제2 볼록부들의 높이는 서로 다를 수 있다.
상기 복수의 제1 볼록부들은 서로 이격할 수 있고, 상기 복수의 제2 볼록부들은 서로 이격할 수 있다. 제1 볼록부와 제2 볼록부는 서로 교대로 배치될 수 있다.
상기 제1 볼록부들 각각의 높이는 서로 동일하고, 상기 제2 볼록부들 각각의 높이는 서로 동일할 수 있다. 상기 제1 볼록부들의 높이와 상기 제2 볼록부들의 높이의 차이는 1㎛ ~ 2.5㎛일 수 있다.
다른 실시 예에 따른 발광 소자는 제1 반도체층, 활성층, 및 제2 반도체층을 포함하는 발광 구조물; 및 상기 발광 구조물 상에 배치되고, 높이가 서로 다른 복수의 볼록부들을 포함하는 광 추출부를 갖는 광 추출층을 포함하며, 상기 복수의 볼록부들 중 이웃하는 볼록부들 사이에는 높이의 차이가 존재한다.
상기 광 추출부는 상기 광 추출층의 상부 표면의 일 영역으로부터 돌출되는 복수의 제1 볼록부들; 및 상기 광 추출층의 상부 표면 다른 영역으로부터 돌출되는 복수의 제2 볼록부들를 포함하며, 상기 제1 볼록부들의 높이와 상기 제2 볼록부들의 높이는 서로 다를 수 있다.
상기 광 추출층은 투광성 절연 물질일 수 있다. 또는 상기 광 추출층은 투명 전도성 산화물일 수 있다.
실시 예는 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 발광 소자의 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 광 추출부를 상부에서 바라본 평면도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 광 추출부의 단면도를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 광 추출부를 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 다른 실시 예에 따른 광 추출부의 단면도를 나타낸다.
도 6은 실시 예에 따른 광 추출부에 의한 광 추출 향상을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 발광 소자의 사시도를 나타낸다.
도 8은 도 7에 도시된 광 추출부의 단면도를 나타낸다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 발광 소자의 단면도를 나타낸다.
도 10은 동일한 제1 높이를 갖는 제1 볼록부를 갖는 제1 발광 소자의 광 추출 효율의 시뮬레이션 결과를 나타내다.
도 11은 동일한 제2 높이를 갖는 제2 볼록부를 갖는 제2 발광 소자의 광 추출 효율의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 12는 제1 볼록부 및 제2 볼록부를 갖는 실시 예의 광 추출 효율의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 13은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸다.
도 14는 실시 예에 따른 발광 소자를 포함하는 조명 장치를 나타낸다.
도 15는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타낸다.
도 16은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 해드 램프를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 광 추출부를 상부에서 바라본 평면도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 광 추출부의 단면도를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 광 추출부를 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 다른 실시 예에 따른 광 추출부의 단면도를 나타낸다.
도 6은 실시 예에 따른 광 추출부에 의한 광 추출 향상을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 발광 소자의 사시도를 나타낸다.
도 8은 도 7에 도시된 광 추출부의 단면도를 나타낸다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 발광 소자의 단면도를 나타낸다.
도 10은 동일한 제1 높이를 갖는 제1 볼록부를 갖는 제1 발광 소자의 광 추출 효율의 시뮬레이션 결과를 나타내다.
도 11은 동일한 제2 높이를 갖는 제2 볼록부를 갖는 제2 발광 소자의 광 추출 효율의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 12는 제1 볼록부 및 제2 볼록부를 갖는 실시 예의 광 추출 효율의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 13은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸다.
도 14는 실시 예에 따른 발광 소자를 포함하는 조명 장치를 나타낸다.
도 15는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타낸다.
도 16은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 해드 램프를 나타낸다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 따른 발광 소자를 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 발광 소자(100-1)의 사시도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 광 추출부을 상부에서 바라본 평면도를 나타내고, 도 3은 도 1에 도시된 광 추출부의 단면도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 발광 소자(100-1)는 기판(110), 광 추출부(210)를 포함하는 발광 구조물(120), 제1 전극(132), 및 제2 전극(134)을 포함할 수 있다.
기판(110)은 반도체 물질 성장에 적합한 물질, 캐리어 웨이퍼로 형성될 수 있다. 또한 기판(110)은 열전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있으며, 전도성 기판 또는 절연성 기판일 수 있다.
예를 들어 기판(110)은 사파이어(Al203), GaN, SiC, ZnO, Si, GaP, InP, Ga203, GaAs 중 적어도 하나를 포함하는 물질일 수 있다. 이러한 기판(110)의 상면에는 광 추출을 위하여 요철(미도시)이 형성될 수 있다.
버퍼층(미도시)은 격자 상수의 차이를 줄이기 위하여 기판(110)과 발광 구조물(120) 사이에 배치될 수 있으며, 2족 내지 6족 원소의 화합물 반도체로 이루어질 수 있다.
발광 구조물(120)은 빛을 발생하는 반도체층일 수 있으며, 제1 반도체층(121), 활성층(122), 및 광 추출부(210)를 갖는 제2 반도체층(123)을 포함할 수 있다.
제1 반도체층(121)은 기판(110) 상에 배치될 수 있으며, 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체일 수 있다. 예컨대, 제1 반도체층(121)은 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다.
제1 반도체층(121)은 InxAlyGa1 -x-yN(0≤x≤1, 0<y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체일 수 있으며, n형 도펀트(예: Si, Ge, Se, Te)가 도핑될 수 있다.
활성층(122)은 제1 반도체층(121)과 제2 반도체층(123) 사이에 배치될 수 있으며, 제1 반도체층(122) 및 제2 반도체층(123)으로부터 제공되는 전자(electron)와 정공(hole)의 재결합(recombination) 과정에서 발생하는 에너지에 의해 광을 생성할 수 있다.
활성층(122)은 반도체 화합물, 예컨대, 3족-5족, 2족-6족의 화합물 반도체일 수 있으며, 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조일 수 있다.
활성층(122)은 InxAlyGa1 -x- yN(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가질 수 있다. 활성층(122)이 양자우물구조인 경우, 활성층(122)은 InxAlyGa1 -x- yN(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 우물층(미도시) 및 InaAlbGa1 -a- bN(0≤a≤1, 0≤b≤1, 0≤a+b≤1)의 조성식을 갖는 장벽층(미도시)을 포함할 수 있다.
우물층 및 장벽층은 적어도 1회 이상 교대로 적층될 수 있으며, 우물층의 에너지 밴드 갭은 장벽층의 에너지 밴드 갭보다 작을 수 있다.
제2 반도체층(123)은 활성층(122) 상에 배치될 수 있으며, 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체일 수 있고, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다.
제2 반도체층(123)은 InxAlyGa1 -x- yN(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 반도체일 수 있다. 예컨대, 제2 반도체층(123)은 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, p형 도펀트(예: Mg, Zn, Ca,Sr, Ba)가 도핑될 수 있다.
제2 반도체층(123)은 상부 표면에 광 추출을 향상시키기 위한 광 추출부(210)를 가질 수 있다.
광 추출부(210)는 높이가 서로 다른 복수의 볼록부들을 가질 수 있으며, 복수의 볼록부들 중 이웃하는 볼록부들 사이에는 높이의 차이가 존재할 수 있다. 또는 광 추출부(210)는 높이 및 직경이 서로 다른 복수의 볼록부들을 가질 수 있다.
광 추출부(210)는 제2 반도체층(123)의 상부 표면의 일 영역으로부터 돌출되는 복수의 제1 볼록부들(140a), 및 제2 반도체층(123)의 상부 표면의 다른 영역으로부터 돌출되는 복수의 제2 볼록부들(140b)을 포함할 수 있다.
제1 볼록부(140a)와 제2 볼록부(140b)는 서로 교대로 제2 반도체층(123) 상에 배치될 수 있다.
제1 볼록부들(140a)은 서로 이격하여 배치될 수 있고, 제2 볼록부들은 서로 이격하여 배치될 수 있다. 또한 이웃하는 제1 볼록부들(140a) 사이에 제2 볼록부(140b)가 배치될 수 있고, 이웃하는 제2 볼록부들(140b) 사이에 제1 볼록부(140a)가 배치될 수 있다.
제1 볼록부들(140a) 각각의 높이(H1)는 실질적으로 동일할 수 있고, 제2 볼록부들(140b) 각각의 높이(H2)는 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 볼록부들(140a)의 높이(H1)와 제2 볼록부들(140b)의 높이(H2)는 서로 다르다(H1≠H2).
예컨대, 제1 볼록부들(140a) 각각의 높이(H1)는 1㎛ ~ 3 ㎛일 수 있고, 제2 볼록부들(140b) 각각의 높이(H2)는 0.5㎛ ~ 1.8㎛일 수 있다.
제1 볼록부(140a)의 높이(H1)와 제2 볼록부(140b)의 높이(H2)의 차는 1㎛ ~ 2.5㎛일 수 있다. 높이의 차이가 1㎛ 미만이거나, 2.5㎛ 초과일 경우에는 광 추출 효율이 감소할 수 있기 때문이다.
제1 볼록부들(140a)의 높이(H1)와 제2 볼록부들(140b)의 높이(H2)를 서로 다르게 하는 것은 발광 구조물(120)로부터의 광 추출을 향상시키기 위함이다.
도 6은 실시 예에 따른 광 추출부(210)에 의한 광 추출 향상을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 제1 볼록부(140a) 및 제2 볼록부(140b)에 의하여 활성층(122)으로부터 발생하는 빛(601, 602)이 제2 반도체층(123) 표면에서의 전반사하는 것을 방지할 수 있고, 이로 인하여 실시 예는 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
제1 볼록부(140a)의 높이(H1)와 제2 볼록부(140b)의 높이(H2)가 서로 다르기 때문에, 제1 볼록부(140a)로부터 출광된 빛이 이웃하는 제2 볼록부(140b)로 재입사하는 확률을 줄일 수 있으며, 이로 인하여 실시 예는 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 예컨대, 제1 볼록부(140a)와 제2 볼록부(140b) 간의 높이의 차이에 의하여 활성층(122)으로부터 발생하는 빛(601)은 발광 구조물(120)로 재입사되지 않을 수 있다.
이웃하는 제1 볼록부(140a)와 제2 볼록부(140b) 사이의 이격 거리(c1)는 0.5㎛ ~ 2㎛일 수 있다. 그러나 실시 예는 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 볼록부(140a)와 제2 볼록부(140b)는 서로 접할 수 있다. 예컨대, 제1 볼록부(140a)의 외주면 하단과 제2 볼록부(140b)의 외주면 하단을 서로 접할 수 있다.
제1 볼록부들(140a)의 높이(H1)와 제2 볼록부들(140b)의 높이(H2)를 서로 동일하게 하는 것에 비하여, 실시 예는 제1 볼록부들(140a)의 높이(H1)와 제2 볼록부들(140b)의 높이(H2)를 서로 다르게 함으로써 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1에서는 제1 볼록부(140a) 및 제2 볼록부(140b)의 형상이 돔(dome) 형태이나, 이에 한정되는 것은 아니며, 그 형상은 콘(cone), 피라미드(pyramid), 원뿔대(truncated cone), 또는 다면체 등과 같이 다양할 수 있다.
제1 볼록부(140a)의 직경(a1)과 제2 볼록부(140b)의 직경(b1)은 서로 다를 수 있다(a1≠b1). 제1 볼록부(140a)와 제2 볼록부(140b)의 직경을 서로 다르게 함으로써, 실시 예는 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
그러나 다른 실시 예에서는 제1 볼록부(140a)의 직경(a1)과 제2 볼록부(140b)의 직경(b1)은 서로 동일할 수 있다(a1=b1).
도 4는 도 1에 도시된 광 추출부(210)를 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 4를 참조하면, 포토리쏘그라피 공정(photolithography) 공정을 이용하여 제2 반도체층(123) 상에 포토레지스트 패턴(310)을 형성한다.
이때 포토레지스트 패턴(310)은 서로 이격하는 제1 부분(312) 및 제2 부분(314)을 포함할 수 있으며, 제1 부분(312)의 높이와 제2 부분(314)의 높이는 서로 다를 수 있다.
그리고 제1 부분(312)과 제2 부분(314)의 직경은 원하는 제1 볼록부(140a) 및 제2 볼록부(140b)의 형상에 따라서 서로 다르거나, 또는 동일할 수 있다.
포토레지스트 패턴(310)의 제1 부분(312)과 제2 부분(314)을 식각 마스크로 이용하여 제2 반도체층(123)을 건식 식각한다.
식각 마스크인 제1 부분(312)과 제2 부분(314)의 높이 차이로 인하여 제2 반도체층(123)의 식각 정도에 차이가 발생할 수 있고, 이로 인하여 제2 반도체층(123)의 표면에는 높이가 서로 다른 제1 볼록부(140a) 및 제2 볼록부(140b)가 형성될 수 있다.
일반적으로 등방성의 습식 식각으로 광 추출 구조를 형성할 경우에는 발광 구조물의 결정성이 취약한 부분에서 식각률이 높을 수 있고, 이로 인하여 발과 소자의 전기적 특성을 악화시킬 수 있다. 특히 습식 식각에 의하여 활성층까지 손상될 경우에는 더욱 악화될 수 있다.
그러나 실시 예는 건식 식각 방법을 이용하기 때문에 형성되는 제1 볼록부(140a) 및 제2 볼록부(140b)는 균일한 패턴 또는 형상을 가질 수 있고, 습식 식각에 의한 전기적 특성의 악화를 방지할 수 있다.
제1 볼록부(140a)의 직경은 1um ~ 3um일 수 있고, 제2 볼록부(140b)의 직경은 1um ~ 3um일 수 있다.
도 5는 다른 실시 예에 따른 광 추출부(210-1)의 단면도를 나타낸다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 도 3에 도시된 광 추출부(210)는 제2 볼록부(140b)보다 높이(H1)가 낮은 제1 볼록부(140a)의 직경(a1)이 제2 볼록부(140b)의 직경(b1)보다 클 수 있다.
반면에 도 5에 도시된 광 추출부(210)는 제1 볼록부(150a) 및 제2 볼록부(150b)를 포함할 수 있으며, 제1 볼록부(150a)의 높이(H3)와 제2 볼록부(H4)의 높이는 서로 다를 수 있다.
제1 볼록부(150a)의 높이(H3)는 제2 볼록부(150b)의 높이(H4)보다 높을 수 있고, 제1 볼록부(150a)의 직경(a2)은 제2 볼록부(150b)의 직경(b2)보다 클 수 있다. 즉 제2 볼록부(150b)보다 높이가 높은 제1 볼록부(140b)의 직경(a2)이 제2 볼록부(150b)의 직경(b2)보다 클 수 있다.
도 10은 동일한 제1 높이를 갖는 제1 볼록부를 갖는 제1 발광 소자의 광 추출 효율의 시뮬레이션 결과를 나타내고, 도 11은 동일한 제2 높이를 갖는 제2 볼록부를 갖는 제2 발광 소자의 광 추출 효율을 나타내고, 도 12는 제1 볼록부 및 제2 볼록부를 갖는 실시 예의 광 추출 효율을 나타낸다. 제1 발광 소자 및 제2 발광 소자 각각의 광 추출부 아래의 구조는 실시 예와 동일할 수 있다.
제1 높이는 2.44㎛일 수 있고, 제2 높이는 1.44㎛일 수 있으며, 제1 볼록부와 제2 볼록부는 동일한 직경을 가질 수 있다. 제1 높이와 제2 높이의 차이는 1㎛일 수 있다. 예컨대, 제1 볼록부와 제2 볼록부 각각의 직경은 1um ~ 3um일 수 있다.
실시 예의 광 추출 효율(62.005%)는 제1 발광 소자의 광 추출 효율(59.184%) 및 제2 발광 소자의 광 추출 효율(61.696)보다 향상되는 것을 알 수 있다.
발광 구조물(120)은 제2 반도체층(123), 활성층(122), 제1 반도체층(121)의 일부가 제거되어 제1 반도체층(121)의 일부를 노출할 수 있다.
제1 전극(132)은 제1 반도체층(121)의 노출되는 일부 영역 상에 배치될 수 있고, 제2 전극(134)은 광추출부(210)가 형성되는 제2 반도체층(123)의 표면 상에 배치될 수 있다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 발광 소자(100-2)의 사시도를 나타내고, 도 8은 도 7에 도시된 광 추출부(220)의 단면도를 나타낸다. 도 1 및 도 3과 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 간략하게 하거나 생략한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 발광 소자(100-2)는 기판(110), 발광 구조물(120-1), 광 추출층(160), 제1 전극(132), 및 제2 전극(134)을 포함할 수 있다.
발광 구조물(120-1)은 제1 반도체층(121), 활성층(122), 및 제2 반도체층(123-1)을 포함할 수 있으며, 그 조성 및 구조는 도 1에서 상술한 바와 동일할 수 있다.
다만 제2 반도체층(123-1)의 표면에는 도 1 및 도 3에서 설명한 광 추출부(210)가 형성되지 않는다.
광 추출층(160)은 발광 구조물(120-1) 상에 배치되며, 광 추출을 위한 광 추출부(220)를 가질 수 있다.
광 추출부(220)는 광 추출층(160) 표면에 형성될 수 있으며, 높이가 서로 다른 복수의 볼록부들(160a,160b)을 가질 수 있으며, 이웃하는 볼록부들 사이에는 높이의 차이가 존재할 수 있다. 또는 광 추출부(220)는 높이 및 직경이 서로 다른 복수의 볼록부들을 가질 수 있다.
예컨대, 광 추출부(220)는 광 추출층(160)의 상부 표면의 일 영역으로부터 돌출되는 복수의 제1 볼록부들(160a), 및 광 추출층(160)의 상부 표면의 다른 영역으로부터 돌출되는 복수의 제2 볼록부들(160b)을 포함할 수 있다.
제1 볼록부들(160a) 및 제2 볼록부들(160b)의 높이, 직경, 형상, 형성 방법, 및 그 효과 등은 도 1 내지 도 6에서 설명한 바와 동일할 수 있다.
광 추출층(160)은 투광성 절연 물질, 예컨대, SiO2, SiNx, Al2O3, HfO, TiO2, 또는 ZrO일 수 있다. 이때 제2 전극(134)은 광 추출층(160) 상에 배치될 수 있으며, 적어도 일부는 제2 반도체층(123-1)과 접촉할 수 있다. 예컨대, 제2 전극(134)의 적어도 일부는 광 추출층(160)을 통과하여 제2 반도체층(123-1)과 접촉할 수 있다.
또한 광 추출층(160)은 투광성 전도층일 수 있다. 광 추출층(160)은 투명 전도성 산화물, 예컨대, ITO(Indium Tin Oxide), TO(Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), IAZO(Indium Aluminum Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IGTO(Indium Gallium Tin Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), ATO(Antimony tin Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IrOx, RuOx,RuOx/ITO, Ni, Ag, Ni/IrOx/Au, 또는 Ni/IrOx/Au/ITO 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다. 이때 제2 전극(123-1)은 광 추출층(160) 상에 배치될 수 있고, 광 추출층(160)과 접촉할 수 있다.
실시 예(100-2)는 발광 구조물(120-1) 상에 별도의 광 추출층(160)을 포함하며, 광 추출층(160)은 높이가 서로 다른 제1 볼록부들(160a) 및 제2 볼록부들(160b)을 포함하는 광 추출부(220)를 구비함으로써, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 발광 소자(100-3)의 단면도를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 발광 소자(100-3)는 제2 전극(405), 보호층(440), 전류 차단층(Current Blocking Layer; 445), 발광 구조물(450), 패시베이션층(465), 및 제1 전극(470)을 포함한다.
제2 전극(405)은 제1 전극(470)과 함께 발광 구조물(450)에 전원을 제공할 수 있다. 제2 전극(405)은 지지 기판(support, 410), 접합층(bonding layer, 415), 배리어층(barrier layer, 420), 반사층(reflective layer, 425), 및 오믹 영역(ohmic layer, 430)을 포함할 수 있다.
지지 기판(410)은 발광 구조물(450)을 지지한다. 지지 기판(210)은 금속 또는 반도체 물질로 형성될 수 있다. 또한 지지 기판(410)은 전기 전도성과 열 전도성이 높은 물질로 형성될 수 있다.
예컨대, 지지 기판(410)은 구리(Cu), 구리 합금(Cu alloy), 금(Au), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 및 구리-텅스텐(Cu-W) 중 적어도 하나를 포함하는 금속이거나, 또는 Si, Ge, GaAs, ZnO, SiC 중 적어도 하나를 포함하는 반도체일 수 있다.
접합층(415)은 지지 기판(410)과 배리어층(420) 사이에 배치될 수 있으며, 지지 기판(410)과 배리어층(420)을 접합시키는 본딩층(bonding layer)의 역할을 할 수 있다.
접합층(415)은 금속 물질, 예를 들어, In,Sn, Ag, Nb, Pd, Ni, Au, Cu 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 접합층(415)은 지지 기판(410)을 본딩 방식으로 접합하기 위해 형성하는 것이므로 지지 기판(410)을 도금이나 증착 방법으로 형성하는 경우에는 접합층(415)은 생략될 수 있다.
배리어층(420)은 반사층(425), 오믹 영역(430), 및 보호층(440)의 아래에 배치되며, 접합층(415) 및 지지 기판(410)의 금속 이온이 반사층(425), 및 오믹 영역(430)을 통과하여 발광 구조물(450)로 확산하는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 배리어층(420)은 Ni, Pt, Ti,W,V, Fe, Mo 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다.
반사층(425)은 배리어층(420) 상에 배치될 수 있으며, 발광 구조물(450)로부터 입사되는 광을 반사시켜 주어, 광 추출 효율을 개선할 수 있다. 반사층(425)은 광 반사 물질, 예컨대, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다.
반사층(425)은 금속 또는 합금과 IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성할 수 있으며, 예를 들어, IZO/Ni, AZO/Ag, IZO/Ag/Ni, AZO/Ag/Ni 등으로 형성할 수 있다.
오믹 영역(430)은 반사층(425)과 제2 반도체층(452) 사이에 배치될 수 있으며, 제2 반도체층(452)에 오믹 접촉(ohmic contact)되어 발광 구조물(450)에 전원이 원활히 공급되도록 할 수 있다.
투광성 전도층과 금속을 선택적으로 사용하여 오믹 영역(430)을 형성할 수 있다. 예컨대 오믹 영역(430)은 제2 반도체층(452)과 오믹 접촉하는 금속 물질, 예컨대, Ag, Ni,Cr,Ti,Pd,Ir, Sn, Ru, Pt, Au, Hf 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
보호층(440)은 제2 전극(405)의 가장 자리 영역 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 보호층(440)은 오믹 영역(430)의 가장 자리 영역, 또는 반사층(425)의 가장 자리 영역, 또는 배리어층(420)의 가장 자리 영역, 또는 지지 기판(410)의 가장 자리 영역 상에 배치될 수 있다.
보호층(440)은 발광 구조물(450)과 제2 전극(405) 사이의 계면이 박리되어 발광 소자(100-3)의 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 보호층(440)은 전기 절연성 물질, 예를 들어, ZnO, SiO2, Si3N4, TiOx(x는 양의 실수), 또는 Al2O3 등으로 형성될 수 있다.
전류 차단층(445)은 오믹 영역(430)과 발광 구조물(450) 사이에 배치될 수 있다. 전류 차단층(445)의 상면은 제2 반도체층(452)과 접촉할 수 있고, 전류 차단층(445)의 하면, 또는 하면과 측면은 오믹 영역(430)과 접촉할 수 있다. 전류 차단층(445)은 수직 방향으로 제1 전극(470)과 적어도 일부가 오버랩되도록 배치될 수 있다.
전류 차단층(445)은 오믹 영역(430)과 제2 반도체층(452) 사이에 형성되거나, 반사층(425)과 오믹 영역(430) 사이에 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
발광 구조물(450)은 오믹 영역(430) 및 보호층(440) 상에 배치될 수 있다. 발광 구조물(450)의 측면은 단위 칩으로 구분하는 아이솔레이션(isolation) 에칭 과정에서 경사면이 될 수 있다.
발광 구조물(450)은 제2 반도체층(452), 활성층(454), 및 제1 반도체층(456)을 포함할 수 있다.
패시베이션층(465)은 발광 구조물(450)을 전기적으로 보호하기 위하여 발광 구조물(450)의 측면에 배치될 수 있다. 패시베이션층(465)은 제1 반도체층(456)의 상면 가장 자리 또는 보호층(440)의 상면에도 배치될 수 있다. 패시베이션층(465)은 절연 물질, 예컨대, SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, 또는 Al2O3 로 형성될 수 있다.
제1 반도체층(456)은 상부 표면에 광 추출을 향상시키기 위한 광 추출부(230)를 가질 수 있다. 광 추출부(230)는 높이가 서로 다른 복수의 볼록부들(170a, 170b)을 가질 수 있으며, 이웃하는 볼록부들 사이에는 높이의 차이가 존재할 수 있다. 높이가 다른 볼록부들(170a, 170b)의 직경은 서로 다를 수 있으나, 다른 실시 예에서는 서로 동일할 수 있다.
광 추출부(230)는 제1 반도체층(456)의 상부 표면으로부터 돌출되는 복수의 제1 볼록부들(170a) 및 복수의 제2 볼록부들(170b)을 포함할 수 있다. 도 9에 도시되는 제1 볼록부들(170a) 및 제2 볼록부들(170b)의 높이, 직경, 형상, 형성 방법, 및 그 효과 등은 도 1 내지 도 6에서 설명한 바와 동일할 수 있다.
제1 전극(470)은 광 추출부(230)가 형성되는 제1 반도체층(456) 상에 배치될 수 있고, 소정의 패턴 형상일 수 있다. 광 추출 효율을 증가시키기 위하여 제1 전극(470)의 상면에도 러프니스 패턴(미도시)이 형성될 수 있다.
실시 예는 높이가 서로 다른 제1 볼록부(170a) 및 제2 볼록부(170b)를 포함하는 광 추출부(230)를 구비함으로써, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
도 13은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸다.
도 13을 참조하면, 발광 소자 패키지는 패키지 몸체(510), 제1 금속층(512), 제2 금속층(514), 발광 소자(520), 반사판(530), 와이어(530), 및 수지층(540)을 포함한다.
패키지 몸체(510)는 실리콘 기반의 웨이퍼 레벨 패키지(wafer level package), 실리콘 기판, 실리콘 카바이드(SiC), 질화알루미늄(aluminum nitride, AlN) 등과 같이 절연성 또는 열전도도가 좋은 기판으로 형성될 수 있으며, 복수 개의 기판이 적층되는 구조일 수 있다. 실시 예는 상술한 몸체의 재질, 구조, 및 형상으로 한정되지 않는다.
패키지 몸체(510)는 상면의 일측 영역에 측면 및 바닥으로 이루어지는 캐비티(cavity)를 가질 수 있다. 이때 캐비티의 측벽은 경사지게 형성될 수 있다.
제1 금속층(512) 및 제2 금속층(514)은 열 배출이나 발광 소자의 장착을 고려하여 서로 전기적으로 분리되도록 패키지 몸체(510)의 표면에 배치된다. 발광 소자(520)는 제1 금속층(512) 및 제2 금속층(514)과 전기적으로 연결된다. 이때 발광 소자(520)는 실시 예들(100-1 내지 100-3) 중 어느 하나일 수 있다.
반사판(530)은 발광 소자(520)에서 방출된 빛을 소정의 방향으로 지향하도록 패키지 몸체(510)의 캐비티 측벽에 배치될 수 있다. 반사판(530)은 광반사 물질로 이루어지며, 예컨대, 금속 코팅이거나 금속 박편일 수 있다.
수지층(540)은 패키지 몸체(510)의 캐비티 내에 위치하는 발광 소자(520)를 포위하여 발광 소자(520)를 외부 환경으로부터 보호한다. 수지층(540)은 에폭시 또는 실리콘과 같은 무색 투명한 고분자 수지 재질로 이루어질 수 있다. 수지층(540)은 발광 소자(520)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있도록 형광체를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 복수 개가 기판 상에 어레이될 수 있고, 발광 소자 패키지의 광 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광 소자 패키지, 기판, 광학 부재는 백라이트 유닛으로 기능할 수 있다.
또 다른 실시 예는 상술한 실시 예들에 기재된 발광 소자 또는 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치, 지시 장치, 조명 시스템으로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 조명 시스템은 램프, 가로등을 포함할 수 있다.
도 14는 실시 예에 따른 발광 소자를 포함하는 조명 장치를 나타낸다.
도 14를 참조하면, 조명 장치는 커버(1100), 광원 모듈(1200), 방열체(1400), 전원 제공부(1600), 내부 케이스(1700), 및 소켓(1800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(1300)와 홀더(1500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
광원 모듈(1200)은 발광 소자(100-1 내지 100-3), 또는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함할 수 있다.
커버(1100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상일 수 있으며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상일 수 있다. 커버(1100)는 광원 모듈(1200)과 광학적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 커버(1100)는 광원 모듈(1200)로부터 제공되는 빛을 확산, 산란 또는 여기시킬 수 있다. 커버(1100)는 일종의 광학 부재일 수 있다. 커버(1100)는 방열체(1400)와 결합될 수 있다. 커버(1100)는 방열체(1400)와 결합하는 결합부를 가질 수 있다.
커버(1100)의 내면에는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 유백색의 도료는 빛을 확산시키는 확산재를 포함할 수 있다. 커버(1100)의 내면의 표면 거칠기는 커버(1100)의 외면의 표면 거칠기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 광원 모듈(1200)로부터의 빛이 충분히 산란 및 확산되어 외부로 방출시키기 위함이다.
커버(1100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는 내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 커버(1100)는 외부에서 광원 모듈(1200)이 보이도록 투명할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 불투명할 수 있다. 커버(1100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.
광원 모듈(1200)은 방열체(1400)의 일 면에 배치될 수 있으며, 광원 모듈(1200)로부터 발생한 열은 방열체(1400)로 전도될 수 있다. 광원 모듈(1200)은 광원부(1210), 연결 플레이트(1230), 및 커넥터(1250)를 포함할 수 있다.
부재(1300)는 방열체(1400)의 상면 위에 배치될 수 있고, 복수의 광원부(1210)들과 커넥터(1250)가 삽입되는 가이드홈(1310)을 갖는다. 가이드홈(1310)은 광원부(1210)의 기판 및 커넥터(1250)와 대응 또는 정렬될 수 있다.
부재(1300)의 표면은 광 반사 물질로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다.
예를 들면, 부재(1300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 부재(1300)는 커버(1100)의 내면에 반사되어 광원 모듈(1200)을 향하여 되돌아오는 빛을 다시 커버(1100) 방향으로 반사할 수 있다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
부재(1300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 광원 모듈(1200)의 연결 플레이트(1230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 방열체(1400)와 연결 플레이트(1230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 부재(1300)는 절연 물질로 구성되어 연결 플레이트(1230)와 방열체(1400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 방열체(1400)는 광원 모듈(1200)로부터의 열과 전원 제공부(1600)로부터의 열을 전달받아 방열할 수 있다.
홀더(1500)는 내부 케이스(1700)의 절연부(1710)의 수납홈(1719)을 막는다. 따라서, 내부 케이스(1700)의 절연부(1710)에 수납되는 전원 제공부(1600)는 밀폐될 수 있다. 홀더(1500)는 가이드 돌출부(1510)를 가질 수 있으며, 가이드 돌출부(1510)는 전원 제공부(1600)의 돌출부(1610)가 관통하는 홀을 가질 수 있다.
전원 제공부(1600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 광원 모듈(1200)로 제공한다. 전원 제공부(1600)는 내부 케이스(1700)의 수납홈(1719)에 수납될 수 있고, 홀더(1500)에 의해 내부 케이스(1700)의 내부에 밀폐될 수 있다. 전원 제공부(1600)는 돌출부(1610), 가이드부(1630), 베이스(1650), 연장부(1670)를 포함할 수 있다.
가이드부(1630)는 베이스(1650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 가이드부(1630)는 홀더(1500)에 삽입될 수 있다. 베이스(1650)의 일 면 위에는 다수의 부품이 배치될 수 있다. 다수의 부품은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 광원 모듈(1200)의 구동을 제어하는 구동칩, 광원 모듈(1200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
연장부(1670)는 베이스(1650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 연장부(1670)는 내부 케이스(1700)의 연결부(1750) 내부에 삽입될 수 있고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받을 수 있다. 예컨대, 연장부(1670)는 내부 케이스(1700)의 연결부(1750)와 폭이 같거나 작을 수 있다. 연장부(1670)에는 "+ 전선"과 "- 전선"의 각 일 단이 전기적으로 연결될 수 있고, "+ 전선"과 "- 전선"의 다른 일 단은 소켓(1800)에 전기적으로 연결될 수 있다.
내부 케이스(1700)는 내부에 전원 제공부(1600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 전원 제공부(1600)가 내부 케이스(1700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.
도 15는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타낸다.
도 15를 참조하면, 표시 장치(800)는 바텀 커버(810)와, 바텀 커버(810) 상에 배치되는 반사판(820)과, 광을 방출하는 발광 모듈(830, 835)과, 반사판(820)의 전방에 배치되며 발광 모듈(830,835)에서 발산되는 빛을 표시 장치 전방으로 안내하는 도광판(840)과, 도광판(840)의 전방에 배치되는 프리즘 시트들(850,860)을 포함하는 광학 시트와, 광학 시트 전방에 배치되는 디스플레이 패널(870)과, 디스플레이 패널(870)과 연결되고 디스플레이 패널(870)에 화상 신호를 공급하는 화상 신호 출력 회로(872)와, 디스플레이 패널(870)의 전방에 배치되는 컬러 필터(880)를 포함할 수 있다. 여기서 바텀 커버(810), 반사판(820), 발광 모듈(830,835), 도광판(840), 및 광학 시트는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 이룰 수 있다.
발광 모듈은 기판(830) 상에 실장되는 발광 소자 패키지들(835)을 포함할 수 있다. 여기서, 기판(830)은 PCB 등이 사용될 수 있다. 발광 소자 패키지(835)는 도 13에 도시된 실시 예일 수 있다.
바텀 커버(810)는 표시 장치(800) 내의 구성 요소들을 수납할 수 있다. 그리고, 반사판(820)은 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있으며, 도광판(840)의 후면이나, 바텀 커버(810)의 전면에 반사도가 높은 물질로 코팅되는 형태로 마련되는 것도 가능하다.
여기서, 반사판(820)은 반사율이 높고 초박형으로 사용 가능한 소재를 사용할 수 있고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephtalate; PET)를 사용할 수 있다.
그리고, 도광판(830)은 폴리메틸메타크릴레이트(PolyMethylMethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 또는 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE) 등으로 형성될 수 있다.
그리고, 제1 프리즘 시트(850)는 지지 필름의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성될 수 있으며, 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 복수 개의 패턴은 도시된 바와 같이 마루와 골이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비될 수 있다.
그리고, 제2 프리즘 시트(860)에서 지지 필름 일면의 마루와 골의 방향은, 제1 프리즘 시트(850) 내의 지지필름 일면의 마루와 골의 방향과 수직할 수 있다. 이는 발광 모듈과 반사 시트로부터 전달된 빛을 디스플레이 패널(1870)의 전면으로 고르게 분산하기 위함이다.
그리고, 도시되지는 않았으나, 도광판(840)과 제1 프리즘 시트(850) 사이에 확산 시트가 배치될 수 있다. 확산 시트는 폴리에스터와 폴리카보네이트 계열의 재료로 이루어질 수 있으며, 백라이트 유닛으로부터 입사된 빛을 굴절과 산란을 통하여 광 투사각을 최대로 넓힐 수 있다. 그리고, 확산 시트는 광확산제를 포함하는 지지층과, 광출사면(제1 프리즘 시트 방향)과 광입사면(반사시트 방향)에 형성되며 광확산제를 포함하지 않는 제1 레이어와 제2 레이어를 포함할 수 있다.
실시 예에서 확산 시트, 제1 프리즘시트(850), 및 제2 프리즘시트(860)가 광학 시트를 이루는데, 광학 시트는 다른 조합 예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이로 이루어지거나 확산 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 또는 하나의 프리즘 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 등으로 이루어질 수 있다.
디스플레이 패널(870)은 액정 표시 패널(Liquid crystal display)가 배치될 수 있는데, 액정 표시 패널(860) 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 표시 장치가 구비될 수 있다.
도 16은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 해드 램프(head lamp, 900)를 나타낸다. 도 16을 참조하면, 해드 램프(900)는 발광 모듈(901), 리플렉터(reflector, 902), 쉐이드(903), 및 렌즈(904)를 포함한다.
발광 모듈(901)은 기판(미도시) 상에 배치되는 복수의 발광 소자 패키지들(미도시)을 포함할 수 있다. 이때 발광 소자 패키지는 도 12에 도시된 실시 예일 수 있다.
리플렉터(902)는 발광 모듈(901)로부터 조사되는 빛(911)을 일정 방향, 예컨대, 전방(912)으로 반사시킨다.
쉐이드(903)는 리플렉터(902)와 렌즈(904) 사이에 배치되며, 리플렉터(902)에 의하여 반사되어 렌즈(904)로 향하는 빛의 일부분을 차단 또는 반사하여 설계자가 원하는 배광 패턴을 이루도록 하는 부재로서, 쉐이드(903)의 일측부(903-1)와 타측부(903-2)는 서로 높이가 다를 수 있다.
발광 모듈(901)로부터 조사되는 빛은 리플렉터(902) 및 쉐이드(903)에서 반사된 후 렌즈(904)를 투과하여 차체 전방을 향할 수 있다. 렌즈(904)는 리플렉터(902)에 의하여 반사된 빛을 전방으로 굴절시킬 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 기판 120: 발광 구조물
121: 제1 반도체층 122: 활성층
123: 제2 반도체층 132: 제1 전극
134: 제2 전극 140a,150a,160a,170a: 제1 볼록부
140b, 150b,160b,170b: 제2 볼록부 210,220,230: 광 추출부.
121: 제1 반도체층 122: 활성층
123: 제2 반도체층 132: 제1 전극
134: 제2 전극 140a,150a,160a,170a: 제1 볼록부
140b, 150b,160b,170b: 제2 볼록부 210,220,230: 광 추출부.
Claims (10)
- 제1 반도체층, 상기 제1 반도체층 상에 배치되는 제2 반도체층, 및 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하는 발광 구조물; 및
상기 발광 구조물 상에 마련되고, 높이가 서로 다른 복수의 볼록부들을 포함하는 광 추출부를 포함하며,
상기 복수의 볼록부들 중 이웃하는 볼록부들 사이에는 높이의 차이가 존재하는 발광 소자. - 제1항에 있어서, 상기 광 추출부는,
상기 제2 반도체층의 상부 표면의 일 영역으로부터 돌출되는 복수의 제1 볼록부들; 및
상기 제2 반도체층의 상부 표면 다른 영역으로부터 돌출되는 복수의 제2 볼록부들를 포함하며,
상기 제1 볼록부들의 높이와 상기 제2 볼록부들의 높이는 서로 다른 발광 소자. - 제2항에 있어서,
상기 복수의 제1 볼록부들은 서로 이격하고, 상기 복수의 제2 볼록부들은 서로 이격하는 발광 소자. - 제2항에 있어서,
제1 볼록부와 제2 볼록부는 서로 교대로 배치되는 발광 소자. - 제2항에 있어서,
상기 제1 볼록부들 각각의 높이는 서로 동일하고, 상기 제2 볼록부들 각각의 높이는 서로 동일한 발광 소자. - 제2항에 있어서,
상기 제1 볼록부들의 높이와 상기 제2 볼록부들의 높이의 차이는 1㎛ ~ 2.5㎛인 발광 소자. - 제1 반도체층, 활성층, 및 제2 반도체층을 포함하는 발광 구조물; 및
상기 발광 구조물 상에 배치되고, 높이가 서로 다른 복수의 볼록부들을 포함하는 광 추출부를 갖는 광 추출층을 포함하며,
상기 복수의 볼록부들 중 이웃하는 볼록부들 사이에는 높이의 차이가 존재하는 발광 소자. - 제7항에 있어서, 상기 광 추출부는,
상기 광 추출층의 상부 표면의 일 영역으로부터 돌출되는 복수의 제1 볼록부들; 및
상기 광 추출층의 상부 표면 다른 영역으로부터 돌출되는 복수의 제2 볼록부들를 포함하며,
상기 제1 볼록부들의 높이와 상기 제2 볼록부들의 높이는 서로 다른 발광 소자. - 제8항에 있어서,
상기 광 추출층은 투광성 절연 물질인 발광 소자. - 제8항에 있어서,
상기 광 추출층은 투명 전도성 산화물인 발광 소자.
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|---|---|---|---|
| KR20130109698A KR20150030449A (ko) | 2013-09-12 | 2013-09-12 | 발광 소자 |
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| KR (1) | KR20150030449A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10103306B2 (en) | 2015-07-02 | 2018-10-16 | Lg Innotek Co., Ltd. | Light-emitting element package and light-emitting element module comprising same |
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2013
- 2013-09-12 KR KR20130109698A patent/KR20150030449A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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